книги из ГПНТБ / Антонов, А. А. Устройство морского судна учебное пособие для подготовки специалистов в мореходных школах

Продольные и поперечные балки судового набора располага­ ются в определенной последовательности, именуемой системой

набора.

Соотношение продольных и поперечных балок определяет на­

звание системы набора: продольная, поперечная или продольно­ поперечная (рис. 36).

§ 16. СИСТЕМЫ НАБОРА КОРПУСА

Поперечная система набора (рис. 37) характерна большим ко­ личеством поперечных балок: на днище — флоров, по бортам — шпангоутов, под палубами — бимсов. При поперечной системе ве­ личина шпации колеблется от 500 до 800 мм. Продольные балки —•

стрингеры и карлингсы — ставят реже.

Поперечная система набора удобна тем, что на судах, постро­

енных по этой системе, трюмы имеют большую длину (до 30 м) и не загромождены рамными шпангоутами и большими кницами. Это увеличивает кнповую вместимость судов, что выгодно при пе­ ревозке генеральных грузов. Основным недостатком поперечной системы является трудность обеспечения общей продольной проч­

ности крупных судов без значительного утолщения наружной об­ шивки, поэтому опа применяется сейчас при постройке сравнитель-

50

но коротких судов — сухогрузных, пассажирских , и траулеров, а

также буксиров и ледоколов.

Продольная система набора .(рис. 38) характеризуется боль­

шим числом легких продольных балок (ребер жесткости), обеспе­

чивающих жесткость днища, палуб и бортов. Они располагаются

на расстоянии 500—750 мм одна от другой. Поперечная прочность корпуса обеспечивается, кроме поперечных переборок, установкой

рамных шпангоутов, которые вместе с рамным флором и бимсом образуют прочную рамку. Продольные балки, кроме вертикального

киля, разрезаются на переборках, а для обеспечения продольной

прочности привариваются к ним с помощью книц или без них. Продольная система набора стала широко применяться срав­

нительно недавно, около 50 лет назад, в связи с увеличением раз­

меров судов. Она лучше обеспечивает продольную прочность, что

дает уменьшение веса корпуса по сравнению с весом судна таких

же размеров, но построенного по поперечной системе набора. Не’

9 — продольная переборка; 10— рамная стойка; // — продольные ребра жесткости днища; 12 — ребра жесткости борта

ооходимость иметь рамные шпангоуты, занимающие много места в трюме, и более частое расположение поперечных переборок де­

лает ее неудобной для применения на сухогрузных судах, перево­ зящих штучные грузы. Поэтому продольная система набора полу­ чила применение при постройке танкеров и крупных военных судов.

Продольно-поперечная система набора подразделяется на ком­

бинированную и смешанную.

Если днище и палубы выполнены по продольной системе, а

борта — по поперечной, то такая система набора называется

комбинированной (рис. 39). Она часто применяется при постройке

52

крупных сухогрузных и пассажирских судов, рудовозов и танкеров.

При этой системе набора днище и палуба, обеспечивающие общую

продольную прочность судна в большей степени, чем борта, наби­

раются по продольной системе, как наиболее рациональной, а бор­

та, меньше участвующие в работе при продольном изгибе корпу­

са,— по поперечной, так как она лучше обеспечивает поперечную

прочность и не загромождает трюмы.

Смешанная система набора характерна примерно одинаковыми расстояниями как между поперечными балками, так и между

продольными. При этой системе могут преобладать поперечные

балки.

Конструкции отдельных перекрытий и узлов. Днищевой на­ бор. При поперечной системе набора с двойным дном основной

балкой днищевого набора является внутренний вертикальный киль, идущий вдоль судна в диаметральной плоскости. К нему

привариваются с обеих сторон флоры — поперечные балки, иду­

щие до скуловой части судна. Флоры имеют на миделе такую же высоту, как и киль.

Флоры бывают трех видов: водонепроницаемые, сплошные и

бракетные (рис. 40). Водонепроницаемый флор изготовляется из

листовой стали и приваривается снизу к днищевой обшивке, свер­

ху ко второму дну, а у борта — к крайнему междудонному листу,

называемому также скуловым стрингером. Водонепроницаемые

флоры ставятся для разделения междудонного пространства на отдельные изолированные танки, которые используются для при­

ема в них пресной воды или жидкого топлива, а иногда и для

приема балласта—забортной воды.

Сплошные флоры отличаются от непроницаемых наличием

свальных вырезов (лазов) размером не менее 350×450 мм. Они

ставятся в наиболее нагруженных местах под машинами, котлами,

в носовой части и по всей длине судов, перевозящих насыпные

грузы. В остальных случаях их ставят через три-четыре шпации,

для облегчения устанавливая между ними на каждой шпации

бракетные флоры. Они представляют собой рамку, состоящую из

двух балок: нижней и верхней, приваренных соответственно к

днищу или ко второму дну и соединенных между собой полосками стали — бракетами. Высота междудонного пространства от 0,7 до

2 м и наличие лазов в сплошных флорах позволяют производить

работы по очистке и покраске танков междудонного пространства.

iΓΓΓΓΓΓJi

Рис. 40. Флоры:

в — бракетный

53

Для перетекания остатков воды или топлива и прохода воздуха

из одной шпации в другую в нижней и верхней частях флор дела­

ют небольшие вырезы — голубницы.

Параллельно вертикальному килю на расстоянии не более 3,5 м

от него с обоих бортов ставят днищевые стрингеры, разрезаемые

на каждом флоре и к нему привариваемые. Для облегчения веса

они также имеют большие овальные вырезы. Поверх днищевого набора настилается второе дно (см. § 21).

При продольной системе набора основной продольной связью

днища, как и при поперечной системе, является вертикальный

киль. Флоры устанавливаются реже. Расстояние между днищевы­

ми стрингерами и от них до вертикального киля и бортов 4,5 м.

Между ними устанавливают продольные ребра жесткости, кото­

рые привариваются к днищевой обшивке и ко второму дну. Так

как носовая оконечность судна испытывает значительные удары

встречных волн, особенно при малой загрузке носа, предусмотре­ ны дополнительные подкрепления: промежуточные шпангоуты, в

междудонном пространстве устанавливают дополнительные невы­ сокие стрингеры.

Бортовой набор. При поперечной системе набора шпангоу­

ты (рис. 41) делают из катаных или сварных профилей (полосо-

бульба, угольника) и устанавливают в зависимости от размеров

судна через 0,5—0,8 м. Обычно стрингеры не устанавливают, но если Правилами постройки они предусмотрены, то ширина их

должна быть равна высоте профиля шпангоутов. В носовой око-

Рис. 42. Установка пиллерса:

54

с двойным дном скуловую кни­ цу приваривают к междудонному листу, а при отсутствии второго

дна — к флору.

При наличии на судне нескольких палуб шпангоуты подбирают

разного профиля: трюмный шпангоут, как наиболее нагруженный,

делают большей высоты, шпангоуты выше палубы переборок из­

готовляют меньшего профиля. На танкерах при поперечной системе бортового набора устанавливают редко расположенные широкие бортовые стрингеры, на которые опираются шпангоуты. Стрингеры крепят к поперечным переборкам при помощи книц.

При продольной системе бортовой набор состоит из редко по-■

ставленных рамных шпангоутов и часто поставленных продольных

бортовых балок. Рамные шпангоуты вместе с флорами и рамными

бимсами образуют прочную шпангоутную рамку, обеспечивающую

поперечную прочность корпуса.

Подпалубный набор. При поперечной системе он состоит из бимсов и карлингсов. Бимсы являются балками главного на­

правления и устанавливаются на каждом шпангоуте и крепятся

к нему при помощи книц. Карлингсы идут вдоль судна и передают нагрузку от бимсов на поперечные переборки и пиллерсы — вер­ тикальные опоры, обычно трубчатого сечения, устанавливаемые по углам больших вырезов в палубах или под тяжелыми

продольных подпалубных ребер жесткости, являющихся балками

главного направления. Расстояние между ними равно расстоянию между днищевыми ребрами. Подпалубные ребра жесткости опира­ ются на рамные бимсы (полубимсы) и поперечные переборки, вер­

тикальные стойки которых опираются нижним концом на днище­ вую балку, а сверху принимают давление от подпалубной про­ дольной балки.

55

На крупных танкерах, при на­

личии двух продольных перебо­

рок, в диаметральной плоскости

листы обшивки соединялись вместе при помощи заклепок, а теперь

свариваются встык и привариваются к набору.

Ряд листов обшивки, идущий вдоль судна, называется поясом.

В зависимости от расположения, поясья имеют названия. Так,

верхний пояс бортовой обшивки называется ширстреком, ниже

идут бортовые поясья и на скуле — скуловой пояс. Средний днище­

вой пояс называется горизонтальным килем. Линия соединения од­

ного пояса с другим называется пазом, а место соединения листов

друг с другом в одном поясе — стыком.

Размеры листов обычно колеблются в пределах: по длине от

2 до 6 м и по ширине от 0,6 до 2,3 м. Толщина наружной обшивки

различная, от 8 до 22 мм, и зависит от размеров, назначения суд­

на и механических свойств металла’. На атомном ледоколе и других

крупных судах толщина обшивки достигает 40 мм и более. Толщи­

на наружной обшивки и на одном судне не везде одинаковая.

Большую толщину имеет горизонтальный киль, скуловые поясья и ширстрек, как наиболее удаленные от нейтральной оси связи и

испытывающие поэтому при продольном изгибе наибольшие на­ грузки; толщина обшивки больше в средней части и уменьшается

к оконечностям. У судов ледового плавания обшивку корпуса в

носовой части делают утолщенной. Так как общая ширина дни­

щевой обшивки к оконечностям уменьшается, то сужают днище­

вые и скуловые поясья, а некоторые поясья обрывают, не доводя

до штевня. Это позволяет избежать их чрезмерного сужения. Та­

кие поясья носят название потеряев (потеряй пояс).

Палубный настил (рис. 45) обеспечивает водонепроницаемость

корпуса сверху и участвует в обеспечении продольной и местной прочности судна. Наибольшую нагрузку при продольном изгибе испытывает палубный настил в средней части судна, поэтому листы

палубы в оконечностях делают тоньше, но их толщина не должна

быть менее 6 мм.

56

Стальные листы палубного настила располагаются длинной сто­ роной вдоль судна, параллельно диаметральной плоскости, а край­

шов служит барьером для трещин, могущих появиться в палуб­ ном настиле, предотвращая их распространение на бортовую об­ шивку.

Для устройства грузовых люков приходится делать большие

вырезы в палубном настиле. Они ослабляют прочность палубы, в

их углах возникает концентрация напряжений, способствующая

появлению трещин. Для уменьшения концентрации напряжений углы всех вырезов в обшивке корпуса закругляют, а листы палуб­

ного настила по углам вырезов делают более прочными путем увеличения их толщины или применением стали той же толщины, но повышенной прочности.

Для подкрепления палубы, ослабленной вырезами, и предот­

вращения попадания воды в трюм по краям выреза делают проч­

ный и высокий комингс, имеющий устройство для закрытия

трюма.

Нижние палубы, расположенные ближе к нейтральной оси,

меньше участвуют в обеспечении продольной прочности, и их тол-

Рис. 46. Способы соединения палубного стрингера со ширстреком:

о — с помощью стрингерного угольника; б —впритык; в — впритык, применяемое на новых судах; г — скругленное соединение

57

щина зависит от величины местных нагрузок: груза, механизмов

ипр. Комингсы на вырезах в этих палубах делают меньше и ниже.

Врайоне машинного отделения вырезы в палубах ограждаются выгородками на всю высоту междупалубного пространства. Они

образуют машинную шахту, закрытую сверху световым люком с

крышками и иллюминаторами (рис. 47). Шахта служит для есте­

ственной вентиляции и освещения машинного отделения, через нее при ремонте снимают и подают на судно различные механизмы и

агрегаты. Для этого световой люк делают съемным.

Фальшборт и леерное ограждение. Чтобы предохранить пасса­

жиров, экипаж и палубный груз от падения за борт, все открытые

палубы имеют фальшборт или леерное ограждение.

Фальшборт устанавливают на низко расположенных палу­ бах, подверженных заливанию водой во время шторма. Фальш­

борт также защищает от волн палубный груз, поэтому на судах,

часто перевозящих палубные грузы, например лесовозах, фальш­ борт делают прочнее и выше.

Фальшборт (рис. 48) представляет собой стальной пояс борто-

Еой обшивки толщиной 4—7 мм и высотой не менее 1,1 м (на су­ дах длиной более 40 м). Он подкрепляется с внутренней стороны

стойками (контрфорсами), устанавливаемыми через две-три шпа­

58

Для стока за борт воды, попадающей на палубу во время штор­ ма, в фальшборте делают большие вырезы — штормовые портики.

При жестком креплении к ширстреку в фальшборте, как наиболее

удаленной от нейтральной оси конструкции, возникают большие

напряжения, могущие привести к появлению трещин. Распростра­

нение этих трещин на борт и палубу может привести к крупной

аварии. Чтобы исключить фальшборт из участия в общем, изгибе

судна, его часто крепят только к стойкам, оставляя щель между

ним и ширстреком шириной около 100 мм, которая заменяет штор­ мовые портики. В других конструкциях для тех же целей делают вертикальные разрезы или скользящие соединения между отдель­

ными листами фальшборта.

Леерное ограждение делается на высоко расположенных палубах и на танкерах. На верхние палубы волны попадают ред­ ко, а на танкерах при малой высоте надводного борта, наоборот, происходит сильное заливание грузовой палубы. Леерное огражде­

ние способствует в этом случае быстрому стоку воды за борт.

Леерное ограждение состоит из вертикальных стоек (высотой

не менее 1,2 м при длине судна 40 м и более), соединенных между

собой стальными туго натянутыми тросами (леерами) или цепями.

Но чаще леерные стойки соединяются между собой тремя-четырь­

мя рядами горизонтальных стальных прутьев круглого сечения, называющихся релингам и. Расстояние по вертикали между ни­

ми или леерами не должно превышать 230 мм на пассажирских

судах и 300 мм — на грузовых. В местах размещения спасатель­

ных шлюпок и швартовных устройств леерное ограждение делает­ ся съемным или складным (рис. 49).

59